Säule 1: Umwelt: Radioökologie und Dosimetrie
Die Forschung im DRS in dieser Säule konzentriert sich auf drei Gebiete:
- Sicherheitsforschung
- Quantifizierung natürlicher Strahlenexpositionen
- Dosimetrie für epidemiologische Kohorten
Beispiele für die in diesem Bereich untersuchte Themen:
Radioökologische Modellierung
Radioökologische Modelle erlauben die Quantifizierung und Analyse von Strahlenexpositionen durch künstliche und natürliche Radionuklide in der Umwelt. Radionuklide können durch gasförmige oder flüssige Ableitungen während des bestimmungsgemäßen Betriebs von kerntechnischen und nuklearmedizinischen Einrichtungen, Unfällen in kerntechnischen Einrichtungen und dem Abbau von Uran und anderen Bodenschätzen in die Umwelt gelangen. Neuerdings müssen auch die potentiellen Auswirkungen der Freisetzung von Radionukliden durch Explosion einer „schmutzigen“ Bombe berücksichtigt werden. Dadurch rückt die Analyse von Expositionen in bewohnten Gebieten stärker in den Blickpunkt.
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Radionuklide in Luft und Niederschlag
Bei der Messung von Radionukliden in der Außenluft und im Niederschlag stehen die Analyse der zugrunde liegenden Prozesse (wie Transport und Resuspension) und möglicher Einflussfaktoren (wie Wind und Feuchte) im Mittelpunkt des Forschungsinteresses.
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Retrospektive Dosimetrie
Strahlenexpositionen des Menschen in der Vergangenheit können durch die Messung der absorbierten Dosis in Materialien aus seiner Umgebung oder körpereigenen Materialien durch physikalische Verfahren retrospektiv ermittelt werden. Folgende Verfahren werden weiterentwickelt und zur Dosisrekonstruktion verwendet:
- die paramagnetische Elektronenresonanz (EPR) von Zähnen
- die Lumineszenz (TL/OSL) von Baumaterialien, am Körper getragenen Gegenständen und Haushaltsmaterialien
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Retrospektive Neutronendosimetrie
Die Neutronendosis der Atombomben-Überlebenden von Hirohsima und Nagasaki wird durch Neutronenaktivierungs-Messungen bestimmt. Dies ist wichtig, da die Überlebenden eine wichtige Grundlage bilden für die Bestimmung von Strahlenrisiken und die Festsetzung internationaler Strahlenschutz-Grenzwerte. Dazu werden Radionuklide, die durch Neutronen der Atombombe in Hiroshima sowohl in Umweltproben als auch in Gewebeproben der Überlebenden (Zahnschmelz) erzeugt wurden, gemessen. Die Ergebnisse werden mit berechneten Neutronenfluenzen verglichen.
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Thoron und Radon in Innenräumen
Besonders über die Messung der Folgeprodukte von Thoron (220Rn) und Radon (222Rn) soll die genaue Ermittlung der Inhalationsdosis verbessert werden. Mit der Einrichtung eines Thoron-Experimentierhauses werden speziell die Abhängigkeit des Vorkommens dieses bisher wenig untersuchten Radonisotops von Innenraumparametern erforscht und die Ergebnisse in einem Innenraummodell abgebildet.
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Halbleiter Sensoren für die zeit-aufgelöste Ortsdosimetrie
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Umweltdosimetrie: Kosmische Strahlung
Das Computerprogramm EPCARD (European Program Package for the Calculation of Air Route Doses) wird entwickelt, um die Dosis von fliegendem Personal durch kosmische Strahlung zu berechnen. Ergänzt werden diese Arbeiten durch die Messung der Dosis durch kosmische Strahlung auf dem Schneefernerhaus und auf der Koldewey Station nahe des.
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Numerische Dosimetrie
Strahlenfelder bestehen oft aus einer Vielzahl verschiedener Teilchen, so dass eine komplette Charakterisierung meist unmöglich ist. In derartigen Fällen werden die Felder mit Teilchen-Transportprogrammen (z.B. GEANT4, MCNPX) simuliert und die Wechselwirkung mit dem menschlichen Körper unter Verwendung der aktuellsten ICRP-Voxelphantome bestimmt. Dies ist beispielsweise wichtig für die Flugdosimetrie, die Quantifizierung interner Dosen nach Inkorporation von Radionukliden, die Dosisabschätzung für die Neutronentherapie am FRMII, und für die Detektorentwicklung.
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Detektorentwicklung
Zur Vermeidung von unnötigen Expositionen mit ionisierender Strahlung ist eine Echtzeitinformation eines Strahlenfeldes wichtig. Daher werden kleine elektronische Detektoren entwickelt, die Echtzeitmessungen von Radon sowie von Neutronen- und Photonenfeldern erlauben. Nach dem Bau und Test von Prototypen werden Kontakte zu Firmen hergestellt, die daran interessiert, die entwickelten Prototypen kommerziell zu vermarkten.
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